EP0895565B1 - Verbrennungsmotor - Google Patents

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EP0895565B1
EP0895565B1 EP98901435A EP98901435A EP0895565B1 EP 0895565 B1 EP0895565 B1 EP 0895565B1 EP 98901435 A EP98901435 A EP 98901435A EP 98901435 A EP98901435 A EP 98901435A EP 0895565 B1 EP0895565 B1 EP 0895565B1
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EP
European Patent Office
Prior art keywords
combustion
chamber
pressure
compressor
combustion chamber
Prior art date
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Expired - Lifetime
Application number
EP98901435A
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English (en)
French (fr)
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EP0895565A1 (de
Inventor
Kalin Andonov
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Individual
Original Assignee
Individual
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Publication date
Application filed by Individual filed Critical Individual
Priority to EP98901435A priority Critical patent/EP0895565B1/de
Publication of EP0895565A1 publication Critical patent/EP0895565A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP0895565B1 publication Critical patent/EP0895565B1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B75/00—Other engines
    • F02B75/02—Engines characterised by their cycles, e.g. six-stroke
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02G—HOT GAS OR COMBUSTION-PRODUCT POSITIVE-DISPLACEMENT ENGINE PLANTS; USE OF WASTE HEAT OF COMBUSTION ENGINES; NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F02G3/00—Combustion-product positive-displacement engine plants
    • F02G3/02—Combustion-product positive-displacement engine plants with reciprocating-piston engines
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12—Improving ICE efficiencies

Definitions

  • the invention relates to internal combustion engines that are used very frequently come.
  • the internal combustion engine or the internal combustion engine is a piston-type heat engine with internal combustion. Your work process is open and differs in that Mixture formation, ignition and combustion, as well as by gas exchange (in two or Four-stroke process).
  • FIG. 1 and 2 show the PV and TS diagrams, as well as ⁇ t , the thermal efficiency of the two motors.
  • My engine is an internal combustion engine and works with its own thermodynamic cycle (unlike Otto and Diesel). The construction is also different. The combustion process has two adiabats, so more can be compared to OTTO and DIESEL than other engines such as gas turbines, Erikson or Stirling engines for example, which have complete deviations in the combustion process or design.
  • the present invention relates to an internal combustion engine with a separate Combustion chamber with constant high pressure, with its own thermodynamic cycle works (unlike the OTTO and DIESEL engine).
  • This engine is built with a design and combustion process that is one Rejection of the one-chamber construction is. I think the OTTO and The main reason why DIESEL engines are so effective is that they are so low Compression, combustion and expansion in the same chamber very quickly run.
  • the chamber itself corresponds to contradictory operations, with compression for example, heat transfer is needed, but it should prevent expansion become.
  • the engine presented has an internal combustion in which the compression, Combustion and expansion take place in various places (chamber) which contain the gas one by one goes through it being sucked, compressed, burned, expanded and is left out at the end.
  • the different chambers for compression, Combustion and expansion are "specialized", which means that they meet the requirements of the correspond to individual processes. So, for example, there is a compression Heat dissipation possible (almost isothermal) in the combustion and Expansion chamber, on the other hand, requires a small amount of heat transfer.
  • the invention relates to an internal combustion engine of the type mentioned above, with Improved combustion, high efficiency and low fuel consumption according to claim 1 or 2.
  • a such construction allows an improvement of the combustion process and avoids or, for the most part, reduces many weak points that apply to Otto and Diesel engines are typical, as mentioned above.
  • Cyclic internal combustion
  • permanent uninterrupted combustion
  • the chamber has a relatively large volume, so that the combustion at one revolution (360 °) leads to a relatively small pressure increase ⁇ P.
  • This chamber is normally intended for high values of the pressure P, for example P above 50 bar, which corresponds to a compression ratio as in the diesel engine. It is also possible to work at the low values of P, but a more advantageous combustion can be expected at the higher values of the pressure P. The higher P the greater the efficiency in such an engine.
  • the combustion temperature at full load is even over 3000 ° K. This extreme heat allows burns of various fuels: gases, light and heavy liquids, with different calorific values, physical and chemical properties. Due to extreme loads and high temperatures, this chamber has thermal insulation that has small heat losses. 15 shows the burner and atomizer in the combustion chamber.
  • This chamber plays an important role as an energy store (energy accumulator, thermopneumatic accumulator), extreme pressure reducer and pressure distributor.
  • 3 is the expansion chamber (expander) with cylinder and piston 7, inlet valve 8. outlet valve 9. Both pistons 4 and 7 are connected to connecting rods 11 and 12 with crankshaft 13. At a full revolution (360 °), air is sucked into the compressor and pressed into the combustion chamber.
  • 3B and 7A. show the intake of fresh air in the compressor with the inlet valve 5 open. The piston moves from top dead center to bottom dead center and fresh air is drawn in from the atmosphere.
  • 3C, 3D and 7B, 7C show the compression of the fresh air in two phases. The piston 4 moves from bottom dead center to top dead center. The inlet valve is closed.
  • the combustion chamber Since the combustion chamber has a large volume, it detects a relatively small one Chamber entrance area in the burner. The combustion leads to pressure and Temperature rise in the combustion chamber (line 3 ⁇ 4) (Fig. 3E and 7D). The Combustion only takes place in the combustion chamber, at the entrance, so that the Temperatures in the whole chamber are the same. There is no combustion later after expelling burned gases in the expander.
  • the chamber reduces the gas velocity.
  • the larger the chamber the smaller the gas velocity.
  • fuel is in the compressed air is injected so that good mixing is guaranteed and a Combustion without residual gas mixture follows. This is an essential difference to Otto and Diesel engines, where combustion at relatively higher gas speeds, with swirls in rapidly expanding volume and residual gas mixture. The consequence is one incomplete combustion with pollutants.
  • thermodynamics Combustion with constant volume is the best from a thermodynamic point of view Combustion.
  • the first law of thermodynamics is that in the system poured heat equal to increase in internal energy plus work done by the system is. According to the first thermodynamic law, the compression - line 2 ⁇ 3 (Fig 3D and 7C) (the work done by the system) to slight increase in internal Energy (pressure and temperature rise), line 3 ⁇ 4 is the combustion (heat supply at constant volume).
  • the heat flowing in the system leads to even more Increase in internal energy in the entire combustion chamber. As a result comes relatively small, evenly distributed temperature and pressure increase in the entire chamber conditions.
  • the chamber plays a role as a pressure reducer and pressure distributor, the whole Energy is completely released later during expansion, so that the chamber also one Role as an energy storage (thermopneumatic accumulator). That is an essential one Difference to the petrol and diesel engines.
  • Line 4 ⁇ 5 (Fig. 3F and Fig. 7E) shows the adiabatic expansion - that of the system Work done leads to a decrease in internal energy throughout Combustion chamber so that the original energy level and pressure can be restored is.
  • Figures 4,6 and 8 show such a motor. It consists of the compression chamber 1 with the cylinder and piston 4. Inlet valve 5 and outlet valve 6, air reservoir 10 with high pressure P R > P K combustion chamber 2 with high pressure P K , where the combustion takes place. Both chambers are of relatively large volume, so that the increase in air pressure in the air reservoir 10, ⁇ P R with one revolution (360 °) is relatively small. With one revolution (360 °), the pressure in the combustion chamber ⁇ P K increases relatively little. The pressure in both chambers is relatively high, for example over 50 bar, the higher the greater the efficiency of such an engine. The temperature in the combustion chamber is high, even under 3000 ° K at full load, that is, it is an extremely hot chamber, the combustion allows a wide range of different fluids.
  • the combustion chamber Due to extreme loads and high temperatures, the combustion chamber is built with good thermal insulation, which allows small heat losses. 15 shows the burner and the atomizer in the combustion chamber.
  • the air reservoir 10 and the combustion chamber 2 play an important function as an energy store (energy accumulator, thermopneumatic accumulator), extreme high pressure reducer and pressure distributor.
  • Fig. 6 3 in Fig. 6 is the expansion chamber (expander) with cylinder and piston 7. Both pistons (4 and 7) are connected to connecting rods 11 and 12 and crankshafts 13.
  • 4B and 8A show the intake of fresh air in the compressor with the inlet valve open.
  • the piston moves from top dead center to bottom dead center.
  • Inlet valve 5 is open and the fresh air is drawn into the compression chamber from the atmosphere.
  • 4C, 4D, 8B, 8C show the compression of the fresh air (adiabatic) in two phases in the air reservoir.
  • the piston moves from bottom dead center to top dead center.
  • Inlet valve 5 is closed.
  • the pressure increases adiabatically (line 1-2, Fig. 4 and 8).
  • the pressure P R in the air reservoir is always high.
  • the outlet valve 6 opens and the compressed air comes to the air reservoir. This leads to a slight increase in pressure in the air reservoir up to pressure P 3 (line 2-3, Fig. 4D, Fig. 8C).
  • the air reservoir has a relatively large volume.
  • the pressure increase ⁇ P R is relatively small. Air continues to flow continuously from the air reservoir to the combustion chamber.
  • the pressure P K in the combustion chamber is always high.
  • the air flows continuously from the air reservoir to the burner 15, where in the Chamber entrance fuel is scattered, mixed with air and finally burns.
  • the air from the air reservoir does not mix with the burned one Residual gases. That is a difference with the OTTO and Diesel engines.
  • the combustion only covers a relatively small area at the entrance to the chamber at the burner because the Combustion chamber has a relatively large volume.
  • the uninterrupted combustion leads to an increase in temperature and pressure ⁇ P K in the combustion chamber (FIG. 10) from P 4 to P 5 (line 4-5 FIG. 4E, 8D).
  • the combustion takes place only in the combustion chamber (mainly combustion with constant volume). There is no combustion in the expander.
  • the combustion takes place in high pressure chambers with a relatively low gas speed without eddies and residual gas mixture.
  • the entire combustion or heat supply is equally or unevenly distributed in 360 ° (one rotation), so that, unlike OTTO and diesel, the combustion is very extensive.
  • Fig. 10 shows how the pressure in the air reservoir and in the combustion chamber changes when the heat is applied uniformly. From points 2 to 3, the outlet valve in the compressor opens and fresh air is pressed from the compressor to the air reservoir.
  • the pressure increase ⁇ P R is slight.
  • Line 3-2 also shows the uninterrupted air supply in the combustion chamber, so that the air pressure drops and reaches a value P R at point 2 for a full revolution (360 °).
  • the pressure P R is always greater than the pressure P 5 (maximum pressure) in the combustion chamber, so that an uninterrupted air supply from the air reservoir to the combustion chamber is ensured.
  • the combustion in this engine is different from the engines with cyclical Combustion is an uninterrupted supply of heat, in the high pressure area.
  • 4G, 8F show the adiabatic expansion with the inlet valve 8 closed to pressure P 7 .
  • the outlet valve 9 opens and burned gases flow out.
  • 4H, 8G show the discharge of the residual gases (line 1-0). The piston moves from bottom to top dead center. At point 0 the exhaust valve closes again.
  • the combustion process is divided into three chambers (places) so that the compression, Combustion and expansion take place independently of each other.
  • a negative impact from one process to another is excluded, e.g. has no compression Effect on the expansion, so that the flushing losses are excluded.
  • Cylinder which only specializes in compression, delivers more air into the Combustion chamber than is the case with Otto and Diesel engines, where there is a large one Deviation between actual and theoretical fresh air sucked in there.
  • piston speed for Otto and Diesel
  • a construction (cylinder and pistons) only for compression has less pipeline resistance, ducts and control elements (valves), so that the flow losses are relatively small.
  • the heating the charge takes place on the hot walls of the cylinder rooms, but especially on the exhaust valves and spark plugs. But with my engine they are Cylinder walls little hot, so the heating losses are relatively small. Analogous considered leakage losses and friction losses occur in reduced value.
  • FIG. 5 shows an engine with interrupted combustion and FIG. 6 shows an engine with continuous combustion where a cylinder for compression the same Dimensions like a cylinder has for expansion, so are piston diameters and Piston stroke is the same for both cylinders.
  • a construction is possible at the Piston diameter and stroke in the compression chamber and in the expander has different sizes.
  • the compressor and expander are fixed tied together with crankshaft 13. My engine allows even bigger ones Design freedom so it is possible that the compressor is separated and not fixed tied to the crankshaft.
  • the compressor speeds can be different values than the expander speeds. In this case the Number of compression cylinders correspondingly larger or smaller than the number of expansion cylinders.
  • Intensive intermediate cooling is not shown, but it can be used. It is also one Multi-stage compressors can be used.
  • 9 shows a three-stage Isentropic compression with intermediate cooling and thus realized labor savings (painted area), the compression is approximately isothermal, which leads to a leads to higher efficiency at high loads.
  • the combustion in the combustion chamber is interrupted or uninterrupted without residual gas mixture with a relatively low gas velocity without vortex and without greater thermal losses because the chamber is thermally insulated.
  • the construction allows Work with larger compression ratios that lead to higher efficiency and that at low pressure and temperature amplitudes, so that the engine parts with little Weight can be built. There is no combustion outside of the Combustion chamber or no combustion without conversion of useful labor. The Combustion is not an obstacle to higher speeds.
  • Fig. 5 shows a motor with a cyclical or interrupted Combustion.
  • the pressure in the combustion chamber is always above P K (the minimum pressure in the combustion chamber).
  • the combustion in the combustion chamber leads to an increase in pressure from P K to P K + ⁇ P K (where P K + ⁇ P K ⁇ P R ) at one
  • valve 8 to the expander opens and burned gases push the expander piston downwards.
  • the pressure in the combustion chamber drops from P K + ⁇ P K back to P K.
  • the valve 8 closes again and no more burned gases flow to the expansion chamber.
  • the piston 7 moves further downward from the pressure of the burned gases via the piston 7, so thermal energy is carried out in mechanical work. With the further movement of the piston 7 upwards, the gases are completely expelled via the piston 7 in the atmosphere.

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Description

1 BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG Aus dem Gebiet der Thermodynamik 2 BEZEICHNUNG DER ERFINDUNG
Verbrennungsmotor :
  • mit innerer Verbrennung
  • mit eigenem thermodynamischen Zyklus
  • mit Verbrennung in separater Energieverbrennungskammer unter Hochdruck
  • mit zyklischer (unterbrochener Verbrennung) oder dauerhafter (ununterbrochener) Verbrennung.
    • 3 TECHNISCHES GEBIET, AUF DAS SICH DIE ERFINDUNG BEZIEHT
    Die Erfindung bezieht sich auf Verbrennungsmotoren, die sehr häutig zum Einsatz kommen.
    Der Verbrennungsmotor oder die Brennkraftmaschine ist eine Kolbenwärmekraftmaschine mit innerer Verbrennung. Ihr Arbeitsprozeß ist offen und unterscheidet sich durch die Gemischbildung, Zündung und Verbrennung, sowie durch Ladungswechsel(im Zwei- oder Viertaktverfahren).
    Die jetzt meist gebauten Verbrennungsmotoren sind der OTTO und der DIESEL Motor.
    Die Fig 1 und 2 zeigen die PV und TS Diagramme, sowie ηt, den thermischen Wirkungsgrad, der beiden Motoren. Mein Motor ist ein Verbrennungsmotor mit innerer Verbrennung und arbeitet mit eigenem thermodynamischem Zyklus (anders als bei Otto und bei Diesel). Die Konstruktion ist auch anders. Der Verbrennungsprozeß ist mit zwei Adiabaten, so daß mehr mit OTTO und DIESEL zu vergleichen ist als andere Motoren wie Gasturbinen, Erikson oder Stirling Motor zum Beispiel, die völlige Abweichungen im Verbrennungsprozeß oder Konstruktion haben.
    4 EINSCHLÄGIGER STAND DER TECHNIK MIT FUNDSTELLEN
    Die Aufgabe der Konstrukteuren war es einen hohen thermischen Wirkungsgrad zu erreichen, der einem geringeren Spritverbrauch entspricht. Das Hauptproblem bei Otto ist, daß die Kompressionsverhältniserhöhung beschränkt ist, so daß bei hohem Kompressionsverhältnis 'Klopfen' auftritt. Es gibt auch Abweichung zwischen tatsächlichem und idealem Prozeß. Das Benzin mischt sich mit Restgasen, verbrennt nicht vollkommen. Die Kammerwände werden gekühlt, folglich geht Wärme in Kühlsysteme verloren. Beim Ladungswechsel treten Strömungs-, Aufheizungs-, Spül- und Undichtigkeitsverluste auf. Beim Otto Motor gibt es auch Leistungsherabsetzung durch Drosseln des Gemisches(die einem niedrigen Kompressionsverhältnis und thermischem Wirkungsgrad entspricht). In Folge verläuft die Verbrennung nicht vollkommen und qualitativ, sondern mit Entstehung von toxischen Stoffen und Wärmeverlusten.
    Beim DIESEL Motor läuft die Verbrennung bei gemischten Wärmezufuhr Zyklus ab(Seiliger Prozeß). Aus thermodynamischer Sicht ist Wärmezufuhr bei konstantem P unerwünscht, da die Wärmezufuhr aus immer kleineren entsprechenden Verdichtungsverhältnissen folgt. Je weiter weg vom OTP die Wärme zugeführt wird, desto weniger wird von dieser Wärme in Nutzarbeit umgewandelt. Die Verbrennung erstreckt sich bei DIESEL Maschinen wegen der endlichen Einspritzdauer bis weit in die Expansion hinein. Beim DIESEL Motor ist das Kompressionsverhältnis relativ hoch, so daß die tatsächliche Wärmenutzung höher als OTTO ist. Ein hoher thermischer Wirkungsgrad beansprucht kürzere Zeit für die Einspritzung, Vermischung und Verbrennung des Sprits, kleine Aufheizungs-, Spül-, Strömungs- und Undichtigkeitsverluste, keine Vermischung mit Restgasen und keine Kammerwändekühlung. Ähnlich wie bei OTTO Motor gibt es Abweichung zwischen tatsächlichen und Idealprozesse. Das ist überhaupt für alle Verbrennungsmotoren gültig. So bleiben die effektive Wirkungsgrade auch bei modernen Gasturbinenmotoren meistens unter 35%. Dieselmotoren haben effektive Wirkungsgrade von etwa 40%; große aufgeladene, langsam laufende Motoren erreichen sogar Wirkungsgrade bis 52%. Die effektiven Wirkungsgrade von Ottomotoren liegen dagegen nur zwischen 25 und 35%. Verbrennungsmotoren mit Kompressoren und Expansionskolben, externen Verbrennungskammern und/oder Luftspeichern sind aus der US-A-4 133 172 und der US-A-4 149 370 bekannt.
    Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Verbrennungsmotor mit separater Verbrennungskammer mit konstant hohem Druck, der mit einem eigenen thermodynamischen Zyklus arbeitet(anders als beim OTTO und DIESEL Motor).
    Dieser Motor ist gebaut mit einer Konstruktion und Verbrennungsprozeß, der eine Ablehnung zur Ein-Kammer-Konstruktion ist. Meiner Meinung nach haben die OTTO und DIESEL Motoren vor allem deshalb so niedrige effektive Wirkungsgrade, weil die Komprimierung, Verbrennung und die Expansion in der selben Kammer sehr schnell verlaufen. Die Kammer selbst entspricht widersprüchlichen Bedienungen, bei Kompression zum Beispiel wird Wärmeübertragung gebraucht, aber bei der Expansion soll sie verhindert werden.
    Der vorgestellte Motor hat eine innere Verbrennung, bei der die Komprimierung, Verbrennung und Expansion in verschiedenen Stellen(Kammer) ablaufen, welche das Gas eine nach der anderen durchläuft, indem es angesaugt, komprimiert, verbrannt, expandiert und zum Schluß ausgelassen wird. Die verschiedenen Kammern für Komprimierung, Verbrennung und Expansion sind "spezialisiert", das heißt, daß sie den Anforderungen der einzelnen Prozessen entsprechen. So zum Beispiel ist bei der Komprimierung eine Wärmeabfuhr möglich (nahezu isothermisch), in der Verbrennungs- und Expansionskammer dagegen ist eine kleine Wärmeübertragung nötig.
    5 ZU LÖSENDE TECHNISCHE AUFGABE
    Gegenstand der Erfindung ist ein Verbrennungsmotor des oben angeführten Typs, mit verbesserter Verbrennung, einem hohen Wirkungsgrad und kleinen Spritverbrauch gemäß Anspruch 1 bzw. 2. Eine solche Konstruktion erlaubt eine Verbesserung des Verbrennungsprozeß und vermeidet oder vermindert zum Großteil viele Schwachstellen, die für Otto und Diesel Motoren typisch sind, wie oben erwähnt.
    6 DARSTELLUNG DER ERFINDUNG
    Hier haben wir zwei Typen von Verbrennungen: Zyklische (unterbrochene Verbrennung) und die dauerhafte (ununterbrochene Verbrennung).
    6/1.Verbrennungsmotor mit separater Verbrennungskammer unter konstantem Hochdruck und zyklischer Verbrennung:
    Fig 3, 5 und 7 zeigen einen derartigen Motor mit PV Diagrammen dazu. Er besteht aus der Komprimierungskammer 1 mit Zylinder und Kolben 4, Einlaßventil 5, Auslaßventil 6, Verbrennungskammer 2 mit Hochdruck P, indem die Verbrennung verläuft.
    Die Kammer hat ein relativ großes Volumen, sodaß die Verbrennung bei einer Umdrehung (360°) zu einem relativ kleinen Druckanstieg ΔP führt. Diese Kammer ist normalerweise für hohe Werte des Druckes P bestimmt, zum Beispiel P über 50 bar, daß entspricht einem Verdichtungsverhältnis wie beim Diesel Motor. Es ist möglich auch Arbeit beim niedrigen Werte von P, aber eine größere vorteilhafte Verbrennung ist beim höhere Werte des Druck P zu erwarten. Je höher P desto größer ist der Wirkungsgrad bei einem solchen Motor. Die Verbrennungstemperatur bei voller Belastung ist sogar über 3000°K. Diese extreme Hitze erlaubt Verbrennungen verschiedener Brennstoffen: Gase, leichte und schwere Flüssigkeiten, mit verschiedenen Heizwerten, Physikalische und Chemische Eigenschaften. Auf Grund extremer Belastungen und hohen Temperaturen hat diese Kammer eine Wärmeisolierung, die kleine Wärmeverluste hat. 15 zeigt den Brenner und Zerstäuber in der Verbrennungskammer. Diese Kammer spielt eine wichtige Funktion als Energiespeicher (Energieakkumulator, thermopneumatischer Akkumulator), Extremdruckminderer und Druckverteiler. 3 ist die Expansionskammer (Expander) mit Zylinder und Kolben 7, Einlaßventil 8. Auslaßventil 9. Beide Kolben 4 und 7 sind mit Pleuelstangen 11 und 12 mit der Kurbelwelle 13 verbunden. Bei einer vollen Umdrehung (360°) wird im Kompressor Luft angesaugt und in die Verbrennungskammer gepreßt. Fig 3B und Fig 7A. zeigen das Ansaugen der frischen Luft im Kompressor bei geöffnetem Einlaßventil 5. Der Kolben bewegt sich vom oberen Totpunkt zum unterem Totpunkt und frische Luft wird von der Atmosphäre angesaugt. Fig 3C, 3D und Fig 7B, 7C zeigen die Verdichtung der frischen Luft in zwei Phasen. Der Kolben 4 bewegt sich vom unteren Totpunkt zum oberen Totpunkt. Das Einlaßventil ist geschlossen. Der Druck steigt adiabatisch an (Linie 1→2, in Fig 3C und 7B). Weil der Druck P in der Verbrennungskammer immer hoch ist, ist das Auslaßventil bis Druck P geschlossen (1. Phase). Bei Druck über P öffnet sich das Auslaßventil (Fig 3D und Fig 7C) und die gepreßte Luft strömt in die Verbrennungskammer (2. Phase). Das führt zum geringfügigen, adiabatischen Druckanstieg (Linie 2→3 in Fig 3 und 7). In der Verbrennungskammer ist der minimale Druck P immer konstant hoch. Die Luft kommt vom Kompressor zum Brenner 15 (Fig 5), wo der Sprit zerstreut, mit der Luft vermischt und schließlich verbrannt wird. Die Frische Luft aus dem Kompressor vermischt sich nicht mit den verbrannten Gasen in der Verbrennungskammer.
    Da die Verbrennungskammer ein großes Volumen hat, erfaßt sie einen relativ kleinen Bereich beim Kammereingang im Brenner. Die Verbrennung führt zum Druck- und Temperaturanstieg in die Verbrennungskammer (Linie 3→4)( Fig 3E und 7D). Die Verbrennung findet nur in der Verbrennungskammer statt, und zwar am Eingang, sodaß die Temperaturen in der ganzen Kammer gleich hoch sind. Später gibt es keine Verbrennung nach Auslassen verbrannter Gase im Expander.
    Die Kammer vermindert die Gasgeschwindigkeit. Je größer die Kammer ist, desto kleiner ist die Gasgeschwindigkeit. Mit einem oder mehreren Zerstreuber im Brenner wird Sprit in der verdichteten Luft eingespritzt, sodaß eine gute Vermischung gewährleistet ist und eine Verbrennung ohne Restgasmischung folgt. Das ist ein wesentlicher Unterschied zu Otto und Dieselmotoren, wo die Verbrennung bei relativ höher Gasgeschwindigkeit, mit Wirbeln in schnell expandierendem Volumen und Restgasmischung durchläuft. Die Folge ist eine unvollständige Verbrennung mit Schadstoffen.
    Aus thermodynamischen Aspekten ist die Verbrennung mit konstantem Volumen die beste Verbrennung. Der erste Hauptsatz der Thermodynamik lautet, daß die in das System gegossene Wärme gleich an Zunahme an innerer Energie plus vom System geleistete Arbeit ist. Laut dem ersten thermodynamischem Gesetz führt die Verdichtung - Linie 2→3 ( Fig 3D und 7C) (die vom System geleistete Arbeit) zu geringfügiger Zunahme an innerer Energie (Druck- und Temperaturanstieg), Linie 3→4 ist die Verbrennung (Wärmezufuhr bei konstantem Volumen). Die im System geflossene Wärme führt noch weiter zur Zunahme an innerer Energie in der ganzen Verbrennungskammer. Als Resultat kommt ein relativ kleiner, gleichmäßig verteilter Temperatur und Druckanstieg in der ganzen Kammer zustande. Die Kammer spielt eine Rolle als Druckverminderer und Druckverteiler, die ganze Energie wird später bei der Expansion vollständig abgegeben, sodaß die Kammer auch eine Rolle als Energiespeicher (thermopneumatischer Akkumulator) hat. Das ist ein wesentlicher Unterschied zu den Otto- und Dieselmotoren.
    Der Verbrennungsprozeß ist im OTP versteckt. Für eine vollständige Verbrennung stehen z.B.: über 300° (Drehwinkel) zur Verfügung, sodaß es genug Zeit für eine vollständige Verbrennung gibt und die Verbrennung ist kein Hindernis für hohe Drehzahlen.
    Linie 4→5 (Fig 3F und Fig 7E) zeigt die adiabatische Ausdehnung - die vom System geleistete Arbeit führt zur Abnahme an innerer Energie in der gesamten Verbrennungskammer, sodaß das ursprüngliche Energieniveau und Druck wieder erreicht ist.
    Wenn die Verbrennung in der Verbrennungskammer Vollständig beendet ist und der Druck P4 erreicht wird, öffnet sich das Ventil 8 zum Expander 3 und die Gase von der Verbrennungskammer strömen zum Expander. Dann bewegt sich der Kolben 7 ( Fig 5) im Expander vom oberen Totpunkt zum unteren. Der Druck sinkt adiabatisch (Linie 4→5). Ventil 8 ist geöffnet bis der Druck P5=P. Dann schließt sich Ventil 8 und es strömen keine verbrannten Gase mehr von der Verbrennungskammer ( Fig 3G und Fig 7F ). Der Kolben bewegt sich weiter nach unten (Linie 5→6), die Gase dehnen sich adiabatisch aus bis Punkt 6. Dann wird das Auslaßventil geöffnet und die verbrannten Gase werden in die Atmosphäre ausgelassen (Linie 6→1). Der Kolben bewegt sich weiter zum oberen Totpunkt und stößt den Rest der Gase in die Atmosphäre (Linie 1→0).
    6/2. Verbrennungsmotor mit ununterbrochener Verbrennung in separater Verbrennungskammer mit Hochdruck und mit einem Hochdruckreservoir.
    Die Fig 4,6 und 8 zeigen einen derartigen Motor. Er besteht aus der Komprimierungskammer 1 mit den Zylinder und Kolben 4. Einlaßventil 5 und Auslaßventil 6, Luftreservoir 10 mit hochdruck PR> PK Verbrennungskammer 2 mit Hochdruck PK, wo die Verbrennung abläuft. Beide Kammern sind mit relativ großem Volumen, sodaß der Anstieg des Luftdrucks im Luftreservoir 10, ΔPR bei einer Umdrehung (360°) relativ klein ist. Bei einer Umdrehung (360°) steigt der Druck in der Verbrennungskammer ΔPK relativ wenig an. Der Druck in beiden Kammern ist relativ hoch zum Beispiel über 50 Bar, je höher desto größer ist der Wirkungsgrad eines derartigen Motor. Die Temperatur in der Verbrennungskammer ist hoch, bei voller Belastung sogar über 3000°K, daß heißt, es ist eine extrem heiße Kammer, die Verbrennung erlaubt eine große Palette verschiedener Fluiden.
    Auf Grund extremer Belastung und hoher Temperaturen ist die Verbrennungskammer mit guter Wärmeisolierung gebaut, die kleine Wärmeverluste erlaubt. 15 zeigt den Brenner und den Zerstäuber in der Verbrennungskammer. Das Luftreservoir 10 und die Verbrennungskammer 2 spielen eine wichtige Funktion als Energiespeicher (Energieakkumulator, thermopneumatischer Akkumulator), Extremhochdruckminderer und Druckverteiler.
    3 in Fig 6 ist die Expansionskammer (Expander) mit Zylinder und Kolben 7. Beide Kolben (4 und 7) sind mit Pleuelstangen 11 und 12 und mit Kurbelwellen 13 verbunden.
    Bei einer vollen Umdrehung (360°) wird im Kompressor Luft eingesaugt und im Luftreservoir 10 gepreßt. Fig 4B und Fig 8A zeigen das Ansaugen der frischen Luft im Kompressor bei geöffnetem Einlaßventil. Der Kolben bewegt sich vom oberen Totpunkt zum unteren Totpunkt. Einlaßventil 5 ist geöffnet und die frische Luft wird von der Atmosphäre in die Komprimierungskammer eingesaugt. Fig 4C, 4D, 8B, 8C zeigen die Komprimierung der frischen Luft (adiabatisch) in zwei Phasen im Luftreservoir. Der Kolben bewegt sich vom unteren Totpunkt zum oberen Totpunkt. Einlaßventil 5 ist geschlossen. Der Druck steigt adiabatsich an (Linie 1-2, Fig 4 und 8). Der Druck PR im Luftreservoir ist immer hoch. Beim der Druck über P2=PR öffnet sich das Auslaßventil 6 und die gepreßte Luft kommt zum Luftreservoir. Das führt zum geringfügigem Druckanstieg im Luftreservoir bis Druck P3 (Linie 2-3, Fig 4D, Fig 8C).
    Der Luftreservoir hat ein relativ großes Volumen. Der Druckanstieg ΔPR ist relativ klein. Es strömt weiter ununterbrochen Luft vom Luftreservoir zur Verbrennungskammer. Der Druck PK in der Verbrennunskammer ist immer hoch.
    Die Luft strömt ununterbrochen vom Luftreservoir zum Brenner 15, wo im Kammereingang Sprit zerstreut wird, sich mit Luft vermischt und schließlich verbrennt. In der Verbrennungskammer vermischt sich die Luft vom Luftreservoir nicht mit verbrannten Restgasen. Das ist ein Unterschied mit den OTTO und Diesel Motoren. Die Verbrennung erfaßt nur einen relativ kleinen Bereich am Eingang der Kammer beim Brenner, weil die Verbrennungskammer ein relativ großes Volumen hat.
    Die ununterbrochene Verbrennung führt zum Temperatur- und Druckanstieg ΔPK in der Verbrennungskammer ( Fig 10) von P4 bis P5, ( Linie 4-5 Fig 4E, 8D ). Die Verbrennung findet nur in der Verbrennungskammer statt (vorwiegend Verbrennung mit konstantem Volumen). Es gibt keine Verbrennung im Expander. Die Verbrennung läuft in Hochdruckkammern mit relativ niedriger Gasgeschwindigkeit ohne Wirbel und Restgasmischung. Die Ganze Verbrennung oder Wärmezufuhr ist gleich oder ungleichmäßig in 360° (eine Drehung) verteilt, sodäß, anders als bei OTTO und Diesel, die Verbrennung ganz extensiv ist. Wie sich der Druck im Luftreservoir und in der Verbrennungskammer bei gleichmäßiger Wärmezufuhr verändert zeigt Fig 10. Von Punkt 2 bis 3 öffnet sich das Auslaßventil im Kompressor und frische Luft wird vom Kompressor zum Luftreservoir gepreßt. Der Druckanstieg ΔPR ist geringfügig. Weiter zeigt Linie 3-2 die ununterbrochene Luftzufuhr in der Verbrennungskammer, sodaß der Luftdruck sinkt und für eine volle Umdrehung (360°) wieder ein Wert PR beim Punkt 2 erreicht.
    Die Luft vom Luftreservoir strömt ununterbrochen zur Verbrennungskammer, wo sie sich mit Sprit vermischt und verbrennt, welches zum Druckanstieg ΔPK führt (bis Druck P5 bei Punkt 5 Linie 4-5). Dann öffnet sich der Ventil 8 zum Expander und verbrannte Gase strömen hinein. Das dauert bis Druck P6=P erreicht ist. Dann schließt das Ventil und der Druck kann weiter steigen bis Druck P5. Für eine volle Umdrehung (360°) gibt es einen Anstieg bis P5 und einen Abstieg bis P.
    Der Druck PR ist immer größer als der Druck P5 (maximaler Druck) in Verbrennungskammer, sodaß eine ununterbrochene Luftzufuhr vom Luftreservoir zur Verbrennungskammer gewährleistet ist.
    Die Verbrennung in diesem Motor zum Unterschied von den Motoren mit zyklischer Verbrennung ist eine ununterbrochene Wärmezufuhr, im Hochdruckbereich.
    Wenn die Wärmezufuhr konstant in einer Umdrehung bleibt, gibt es einen stationär fließenden Verbrennungsprozeß.
    Fig 4G, 8F zeigen die adiabatische Ausdehnung bei geschlossenem Einlaßventil 8 bis Druck P7. Bei Druck P7 öffnet sich das Auslaßventil 9 und verbrannte Gase strömen hinaus. Fig 4H, 8G zeigen das Ausstoßen der Restgase (Linie 1-0). Der Kolben bewegt sich vom unteren zum oberen Totpunkt. Bei Punkt 0 schließt das Auslaßventil wieder.
    Zur Verbrennungskammer: Wichtig ist, daß sie eine gute Wärmeisolierung haben muß, weil hier Temperaturen sogar über 3000°K herrschen. Ein Wärmeverlust führt zur Wirkungsgradsenkung.
    7 VORTEILHAFTE WIRKUNGEN DER ERFINDUNG
    Diese Motoren mit beiden Modifikationen weisen viele Vorteile auf: Der Verbrennungsprozeß ist auf drei Kammern(Stellen) aufgeteilt, so daß die Verdichtung, Verbrennung und Expansion unabhängig von einander ablaufen. Eine negative Auswirkung von einem Prozeß zum anderen ist ausgeschlossen, z.B. weist die Komprimierung keine Auswirkung auf die Expansion auf, so daß die Spülverluste ausgeschlossen sind. Ein Zylinder, der nur für die Verdichtung spezialisiert ist, liefert mehr Luft in die Verbrennungskammer, als es der Fall bei Otto und Diesel Motor ist, wo es eine große Abweichung zwischen tatsächliche und theoretische eingesaugte frische Luft gibt. Bei hohen Kolbengeschwindigkeit zum Beispiel (bei Otto und Diesel) ist die tatsächliche eingesaugte Luft bis fast 50% von den theoretischen Werten abweichend. Eine Konstruktion (Zylinder und Kolben) nur für Verdichtung weist weniger Widerständen der Rohrleitungen, Kanäle und Steuerorgane(Ventile), so daß die Strömungsverluste relativ klein sind. Die Aufheizung der Ladung (OTTO und DIESEL) erfolgt an den heißen Wänden der Zylinderräume, insbesondere aber an den Auslaßventilen und Zündkerzen. Bei meinem Motor aber sind die Zylinderwände wenig heiß, deswegen sind die Aufheizungverluste relativ klein. Analog betrachtet treten Undichtigkeitsverluste und Reibungsverluste in verminderten Wert auf.
    Fig 5 zeigt einen Motor mit unterbrochener Verbrennung und Fig 6 zeigen einen Motor mit ununterbrochener Verbrennung, wo ein Zylinder für die Verdichtung die gleichen Dimensionen wie ein Zylinder für Expansion hat, so sind Kolbendurchmesser und Kolbenhub für beide Zylinder gleich. Es ist eine Konstruktion möglich bei der Kolbendurchmesser und Kolbenhub in der Verdichtungskammer und im Expander unterschiedliche Größen hat. In Fig 5 und 6 sind der Verdichter und Expander fest zusammengebunden mit Kurbelwelle 13. Mein Motor erlaubt noch größere Konstruktionsfreiheit so ist möglich, daß der Verdichter getrennt und nicht fest zussamengebunden mit der Kurbelwelle ist. Die Verdichterdrehzahlen können unterschiedliche Werte als die Expanderdrehzahlen sein. In diesem Fall wird die Verdichtungszylinderzahl entsprechend größer oder kleiner als die Expansionszylinderzahl. Eine intensive Zwischenkühlung ist nicht gezeigt, aber sie ist einsetzbar. Es ist auch eine Einsetzung von mehrstufigen Verdichter möglich. Fig 9 zeigt nämlich eine dreistufige isentrope Verdichtung mit Zwischenkühlung und damit realisierte Arbeitsersparnis (gestrichene Fläche), so verläuft die Komprimierung annäherend isothermisch, die zu einem höheren Wirkungsgrad bei hohen Belastungen führt.
    Die Verbrennung verläuft in der Verbrennungskammer unterbrochen oder ununterbrochen ohne Restgasmischung mit relativ kleiner Gasgeschwindigkeit ohne Wirbel und ohne größere thermische Verluste, da die Kammer thermisch isoliert ist. Die Konstruktion erlaubt Arbeit mit größeren Verdichtungverhältnissen, die zu einem höherem Wirkungsgrad führen und das bei niedrigen Druck- und Temperaturamplituden, sodaß die Motorteile mit wenig Gewicht gebaut werden können. Es gibt keine Verbrennung außerhalb der Verbrennungskammer oder keine Verbrennung ohne Nutzarbeitumwandlung. Die Verbrennung ist kein Hindernis für höhere Drehzahlen.
    Die Expansion findet in der Expansionskammer statt - ohne größere Wärmeverluste. Alles das führt zu einem höheren Wirkungsgrad, höhere Umdrehungszahlen, relativ kleines Gewicht, kleinem Spritverbrauch.
    8 BEZEICHNUNG WENIGSTENS EINES WEGES ZUR AUSFÜHRUNG DER ERFINDUNG UNTER BEZUGNAHME DER ZEICHNUNGEN. Fig 5 zeigt einen Motor mit zyklischer oder unterbrochener Verbrennung.
  • 1 zeigt die Verdichtungskammer, in der die Komprimierung abläuft
  • 2 zeigt die Verbrennungskammer mit Hochdruck P.
  • 3 zeigt die Expansionskammer, in der die Expansion stattfindet.
  • 4 und 7 sind die Zylinderkolben
  • 11 und 12 sind die Pleuelstangen.
  • 13 ist die Kurbelwelle.
    • Bei einer ganzen Umdrehung (360°) der Kurbelwelle 13 wird das Ansaugen und Komprimieren in der Verdichtungskammer ausgeführt. Die ganze Frischluft wird in der Verbrennungskammer 2 abgegeben, wo Sprit eingespritzt wird. Die Verbrennungskammer 2 ist immer unter konstantem Hochdruck P. Nach der Verbrennung steigt der Druck geringfügig auf P+ΔP. Wegen der Geometrie des Motors, wie Fig 5 zeigt, hat der Sprit immer genug Zeit zur vollen Verbrennung, bis sich der Kolben 7 in der Expansionskammer 3 nach unten bewegt. Dann stoßen die Verbrennungsgase von der Verbrennungskammer 2 den Kolben 7 nach unten, der Druck in der Verbrennungskammer fällt von P+ΔP auf P. Dann wird die Öffnung zur Expansionskammer 3 geschlossen und es können keine Gase mehr von der Verbrennungskammer hineinströmen. Der Kolben 7 bewegt sich vom Druck der Gase über ihm weiter. Auf diese Weise wird thermische in mechanische Energie umgewandelt und es wird mechanische Arbeit ausgeführt. Bei der Bewegung des Kolbens 7 nach oben werden die Gase über den Kolben 7 vollständig in der Atmosphäre ausgestoßen.
    Fig 6 zeigt einen Motor mit ununterbrochener Verbrennung
  • 1 zeigt die Verdichtungskammer, in der die Komprimierung abläuft
  • 2 zeigt die Verbrennungskammer mit Hochdruck PK
  • 3 zeigt die Expansionskammer, in der die Expansion stattfindet
  • 10 zeigt den Luftreservoir mit Hochdruck PR>PK
  • 4 und 7 sind die Zylinderkolben
  • 11 und 12 sind Pleuelstangen
  • 13 ist die Kurbelwelle.
    • Bei einer ganzen Umdrehung (360°) der Kurbelwelle 13 wird das Ansaugen und Komprimieren in der Verdichtungskammer ausgeführt. Die ganze frische Luft wird in der Luftreservoir 10 gepreßt. Der Luftreservoir 10 ist immer unter Hochdruck größer als PR und wenn der Luft vom Verdichter gepreßt wird steigt der Druck im Luftreservoir geringfügig auf PR+ΔPR. Weiter folgt eine ununterbrochene Luftzufuhr vom Luftreservoir zur Verbrennungskammer, so daß bei einer Umdrehung (360°) der Druck im Luftreservoir sinkt von PR+ΔPR auf PR.
    Die Luft strömt ununterbrochen in die Verbrennungskammer, wo Sprit eingespritzt und schließlich verbrannt wird. Der Druck in der Verbrennungskammer ist immer über PK(der minimale Druck in Verbrennungskammer). Die Verbrennung in der Verbrennungskammer führt zum Druckanstieg von PK auf PK+ΔPK, (wo PK+ΔPK<PR ist ) bei einer
    Umdrehung(360°). Dann öffnet sich das Ventil 8 zum Expander und verbrannte Gase stoßen den Expanderkolben nach unten. Der Druck in der Verbrennungskammer sinkt von PK+ΔPK wieder auf PK. Das Ventil 8 schließt wieder und keine verbrannten Gase strömen zur Expansionskammer mehr. Der Kolben 7 bewegt sich weiter nach unten vom Druck der verbrannten Gase über den Kolben 7, so wird thermische Energie in mechanische Arbeit ausgeführt. Bei der weiteren Bewegung des Kolbens 7 nach oben werden die Gase über den Kolben 7 vollständig in der Atmosphäre ausgestoßen.

    Claims (2)

    1. Verbrennungsmotor mit separater Verbrennungskammer (2), unter permanenten Hochdruck, mit zyklischer Verbrennung und 360° Zyklus, mit einer Komprimierungskammer (1) eines Kompressors, einer Expansionskammer (3) mit Zylinder und Kolben (7), Expander, das Volumen der Verbrennungskammer (2) ist relativ groß im Vergleich zum Volumen der Komprimierungskammer (1) ,die Verbrennungskammer (2) ist unter permanenten Hochdruck P,die ganze Verbrennung führt zu einer weiteren Druckerhöhung ΔPK, die relativ klein ist, der Verbrennungsprozeß verläuft in folgenden Schritten:
      a. Ansaugen der frischen Luft im Kompressor bei geöffneten Steuerorganen im Kompressor ; Ansaugtakt im Kompressor,
      b. Verdichtung der frischen Luft im Kompressor bis Druck P, dem Druck in der Verbrennungskammer ( 2 ) bei geschlossenen Steuerorganen im Kompressor : adiabatisch ohne Zwischenkühlung oder annähernd isothermisch mit Zwischenkühlung ; Verdichtungstakt im Kompressor,
      c. Komprimierung der Luft im Kompressor bei Druck größer als P bei geöffneten Steuerorganen im Kompressor, einlaß der Luft in der Verbrennungskammer (2) und geringfügige Druckerhöhung in der Verbrennungskammer (2); Ende des Verdichtungstaktes im Kompressor,
      d. Einlaß der Luft vom Kompressor zur Verbrennungskammer, bei geöffneten Steuerorganen bei Druck größer als P, Einspritzung und Verbrennung des Sprites im Kammereingang, relativ kleine Energieerhöhung, d.h. Druckerhöhung ΔPK in der Verbrennungskammer bei const-V Verbrennung,
      e. Einlaß der verbrannten Gase von der Verbrennungskammer in der Expansionskammer bei geöffneten Steuerorganen bis Druck P; adiabatische Ausdehnung; Arbeitstakt im Expander ,
      f. weitere adiabatische Ausdehnung der Gase in der Expansionskammer bei geschlossenen Steuerorganen; Arbeitstakt im Expander,
      g. Auslassen der verbrannten Gasse von der Expansionskammer in die Atmosphäre bei geöffneten Steuerorganen; Auslaßtakt im Expander.
    2. Verbrennungsmotor mit separater Verbrennungskammer (2) unter permanenten Hochdruck, mit Druckluftreservoir (10) unter permanenten Hochdruck, größer als der Druck in der Verbrennungskammer, und mit dauerhafter oder ununterbrochener Verbrennung, mit einer Komprimierungskammer (1) eines Kompressors, eine Expansionskammer (3) mit Zylinder und Kolben (7), Expander,das Volumen der Verbrennungskammer (2) ist relativ groß im Vergleich zum Volumen der Komprimierungskammer (1), die Verbrennungskammer (2) ist unter permanenten Hochdruck PK, die ganze ununterbrochene Verbrennung findet im Kammereingang statt und fuhrt zu einer weiteren Druckerhöhung ΔPK, die relativ klein ist, der Verbrennungsprozeß verläuft in folgenden Schritten:
      a. Ansaugen der frischen Luft im Kompressor bei geöffneten Steuerorganen im Kompressor ; Ansaugtakt im Kompressor,
      b. Verdichtung der frischen Luft im Kompressor bis Druck PR, dem minimale Druck in der Luftreservoir, bei geschlossenen Steuerorganen im Kompressor: adiabatisch ohne Zwischenkühlung oder annähernd isothermisch mit Zwischenkühlung; Verdichtungstakt im Kompressor; erste Phase,
      c. Komprimierung der Luft im Kompressor bei Druck größer als PR bei geöffneten Steuerorganen im Kompressor, Einlaß der Luft ins Luftreservoir und geringfügige Druckerhöhung im Luftreservoir, von PR bis P3 ; Verdichtungstakt im Kompressor; zweite Phase,
      d. Ununterbrochene Luftzufuhr vom Luftreservoir zur Verbrennungskammer, Ununterbrochene Spriteinspritzung und Verbrennung des Sprites in der Verbrennungskammer, Verminderung des Druckes im Luftreservoir von P3 auf PR und Erhöhung des Druckes in der Verbrennungskammer von PK bis P5,
      e. Einlaß der Gase bei geöffneten Steuerorganen von der Verbrennungskammer zur Expansionskammer, Verminderung des Druckes in der Verbrennungskammer von P5 auf PK und schließen den Steuerorgane bei Druck PK ; Arbeitstakt im Expander,
      f. weitere adiabatische Expansion der Gase im Expander bei geschlossenen Steuerorganen bis Druck P7 ; Arbeitstakt im Expander,
      g. Auslassen die verbrannten Gase vom Expander in der Atmosphäre bei geöffneten Steuerorganen ; Auslaßtakt im Expander.
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